[实用新型]基于电容耦合式无线电能传输的运动小车

说明书

本实用新型公开了一种基于电容耦合式无线电能传输的运动小车，包括嵌入式控制平台、多个继电器开关、电能发射模块、电能接收模块以及无线传感器网络，所述嵌入式控制平台与多个继电器开关连接，每个继电器开关对应连接一个电能发射模块，电能发射模块连接一电能接收模块，电能接收模块的另一端连接负载小车，负载小车通过无线传感器网络连接嵌入式控制平台；所述电能发射模块包括顺序连接的直流电源、半桥式电流型推挽逆变电路、升压电路以及电能发射极板；所述电能接收模块包括顺序连接的电能接收极板、桥式整流电路以及整流滤波电路；所述电能发射极板与电能接收极板连接；本实用新型可实现对运动小车的移动式无线充电。

技术领域

本实用新型涉及耦合式电容无线充电技术和无线传感器网络技术，更具体地说，涉及一种基于电容耦合式无线电能传输的运动小车。

背景技术

随着当前经济和社会不断地发展进步，应用移动式小车模型的设备在经济社会各方面以及在人们的生活中越来普及，例如，物流行业中的智能移动运货小车和家居式移动吸尘器等。在移动式小车模型设备使用中，移动式小车模型设备的携能以及电池续航能力的长短一直人们关注的问题。移动式小车模型设备供电方式相应传输方式的传输效率以及速度也是一直是移动式小车模型设计重点研究对象。

现今传统携能式移动式小车设计模型大多是基于传统固定式电线充电设计，此设计位置自由度大受限制，而且传统移动式小车设计的储能设备容量有限续航能力不佳，实际应用中在充电储能方式上花费的时间占比大，工作效率低下。此新型移动式小车设计能实现工作状态下实时动态位置充电，大大提高了续航能力与工作效率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于电容耦合式无线电能传输的运动小车，实现无线电能的传输。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型基于电容耦合式无线电能传输的运动小车，包括嵌入式控制平台、多个继电器开关、电能发射模块、电能接收模块以及无线传感器网络，所述嵌入式控制平台与多个继电器开关连接，每个继电器开关对应连接一个电能发射模块，电能发射模块连接一电能接收模块，电能接收模块的另一端连接负载小车，负载小车通过无线传感器网络连接嵌入式控制平台；所述电能发射模块包括顺序连接的直流电源、高频逆变电路、升压电路以及电能发射极板；所述电能接收模块包括顺序连接的电能接收极板、桥式整流电路以及整流滤波电路；所述电能发射极板与电能接收极板连接。

作为优选的技术方案，所述继电器开关为三极管继电器开关。

作为优选的技术方案，所述高频逆变电路为半桥式电流型推挽逆变电路，该半桥式电流型推挽逆变电路包括直流电压源以及与直流电压源并联的电容C，所述直流电压源并联连接有电感L₂，电容C并联有电感L₃，所述电感L₂和电感L₃之间并联连接有MOS管S₁和MOS管S₂，所述MOS管S₁的栅极连接MOS管S₂的漏极，所述MOS管S₁和MOS管S₂之间设置有并联连接的分相变压器。

作为优选的技术方案，所述无线传感器网络由多个固定位置数据的锚节点组成，各个锚节点具有数据收集、数据处理及转化以及数据传送通讯功能，通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的网络系统。

作为优选的技术方案，所述锚节点包括传感装置、数据处理微控制器以及无线连接RF模块，所述传感装置、数据处理微控制器、无线连接RF模块顺序连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型设计实现了一定移动速度的小车的移动充电，适合小功率移动小车的实时移动充电，避免了有线传输带来的禁锢，实现了电能灵活传输。